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Einrichtung zur Verhinderung der Funkenbildung bzw. Funkenlöschung an den
Kontaktstellen elektrischer Schalter.
Es ist bekannt, dass bei elektrischen Schaltern, namentlich bei hohen Stromstärken die Kontaktstellen durch die Funkenbildung beim Ausschalten schnell unbrauchbar werden. Es sind deshalb vielfach Vorrichtungen zum Funkenlöschen vorgeschlagen worden, welche jedoch wegen der hiebei benötigten teueren und komplizierten Hilfseinrichtungen nur in den Fällen verwendet werden, wo durch die Funkenbildung ganz besondere Gefahren oder Übelstände entstehen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schalteinrichtung, bei welcher durch die Ausbildung der Kontakte sowie ihre Anordnung und Bewegung das Entstehen von Funken an den Kontaktstellen überhaupt unmöglich gemacht wird und bei der im Falle des Entstehens von Funken an andern Stellen dieselben energisch unterdrückt werden. Die Erfindung erzielt dieses Ergebnis ohne jede Hilfsvorrichtung durch geeignete Ausbildung der Kontakte, ihre Verbindung mit dem beweglichen Kontaktarm und dessen Be-
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in senkrechter Richtung zur Kontaktauflagefläche ständig ändert und wird federnd gegen den andern Kontakt b gedrückt. Dieser letztere ist von beliebiger Form, verflacht sich jedoch in der Bewegungrichtung (Fig. 2 bei c) und springt ausserdem zurück (Fig. 1 bei d).
Vorteilhaft sind zwei feste Kontakte angebracht, zwischen denen der bewegliche symmetrisch aufruht. Selbstverständlich sind die Rollen des festen und beweglichen Kontakts auch vertauschbar. Das Ergebnis ist, dass der in Fig. 2 als beweglich gezeichnete Kontakt a an bestimmten Stellen nahe dem Scheitel des Rotationskörpers, also an einer Stelle geringer Breite aufruht, durch die Schaltbewegung aber infolge der Verflachung oder des Rück- springen oder beider Einflüsse zunächst seine Kontaktstellen bei der Bewegung ständig ändert und schliesslich unmittelbar vor dem Verlassen des festen Kontakts an ganz andern von den ursprünglichen weit entfernten Kontaktstellen aufruht.
Ein etwa sich bildender Funke oder Lichtbogen wird daher niemals an den Kontaktstellen selbst sondern stets an ganz andern Stellen auftreten und die Kontaktstellen werden stets rein bleiben.
Der bewegliche Kontakt kann auch beispielsweise durch eine Rolle (Fig. 5 und 6), durch eine Kugel- fläche, durch einen Kegel oder durch sonst einen Körper mit sich in der Richtung senkrecht zur Auflag- fläche ändernder Breite gebildet werden. Die Fixierung in der Kontaktstellung kann durch Federdruck erfolgen, was namentlich dann leicht durchführbar ist, wenn der feste Kontakt eine Auflauffläche ('hat (wie in Fig. 2 angedeutet). Diese erzeugt zusammen mit der nicht dargestellten den Kontakt (! andrucken- den Feder eine genügende Reibung, um den beweglichen Kontakt sicher festzuhalten.
Eine sich der Form des beweglichen Kontakts anpassende Ausnehmung h als Rastfläehe kann die
Sicherheit gegen unbeabsichtigte Bewegung des Kontakthebels weiter erhöhen. An Stelle dieser Fixiervorrichtung kann auch die in Fig. 3 dargestellte federnde Zange k dienen, aus der der bewegliche Kontakt- arm m nur bei Zusammendrücken der Fortsätze i sich entfernen kann.
Dort, wo wie in Fig. 1, 2 und 3 der bewegliche Kontaktarm m zwischen den festen Kontakten b hindurchgeht, können diese zur Vermeidung von Funkenbildung zwischen Arm m und den mittleren Seitenflächen der festen Kontakte Isolierplatten tragen, wie dies in Fig. 1 bei l angedeutet ist.
Die Löschung der beim Abziehen des beweglichen Kontakts am Rande des Tellers, der Walze etz. entstehenden Funken erfolgt dadurch, dass der bewegliche Kontaktarm m im Wesen senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontakts steht und unter der Wirkung einer kräftigen Feder oder eines
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andern ihm eine rasche Bewegung erteilenden Mittels steht. Diese Bedingung ist annähernd auch bei einer Kreisbewegung des Kontaktarmes, wie sie in Fig. 2 und 4 dargestellt ist, erfüllt. Das Löschen der Funken erfolgt in diesem Fall dadurch, dass ein entstehender Lichtbogen ausgeblasen wird und überdies eine gegenelektromotorisehe Kraft entsteht, welche das Auftreten eines solchen verhindert.
Fig. 4 zeigt sehematisch die diesbezüglichen Verhältnisse. Um den beweglichen Leiter JII sowohl,
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den Bogen löschen. Vor allem bewirken aber die um den beweglichen Leiter in entstehenden Kraftlinien, welche bei der Bewegung des Leiters In den entstehenden Lichtbogen schneiden, die Entstehung einer gegenelektromotorischen Kraft, welche um so grösser ist, je rascher sich der Hebel bewegt.
Diese elektromotorische Kraft, wirkt der Richtung, des im Funken oder Lichtbogen fliessenden Stromes entgegen und bewirkt somit das augenblickliche Verlöschen desselben.
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Verjüngung, Verflachung oder Krümmung aufweisen, welche während des durch die Schaltbewegung hervorgerufenen Gleitens der Kontakte aufeinander einen ständigen Wechsel der Berührungsstellen beider Kontakte bewirken, so dass die Trennung der Kontakte schliesslich an weit von den ursprünglichen abliegendenBerührungsstellenbeiderKontakteerfolgt.
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Device to prevent spark formation or spark extinction on the
Contact points of electrical switches.
It is known that with electrical switches, especially with high currents, the contact points quickly become unusable due to the formation of sparks when they are switched off. Devices for spark extinguishing have therefore often been proposed, which, however, because of the expensive and complicated auxiliary equipment required here, are only used in cases where the spark formation creates very special dangers or inconveniences.
The subject of the invention is a switching device in which the formation of the contacts as well as their arrangement and movement make the formation of sparks at the contact points impossible at all and in which the formation of sparks at other points is vigorously suppressed. The invention achieves this result without any auxiliary device by suitable design of the contacts, their connection to the movable contact arm and its loading
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constantly changes in the direction perpendicular to the contact surface and is resiliently pressed against the other contact b. This latter is of any shape, but flattens out in the direction of movement (Fig. 2 at c) and also jumps back (Fig. 1 at d).
Two fixed contacts are advantageously attached, between which the movable one rests symmetrically. Of course, the roles of the fixed and movable contact can also be interchanged. The result is that contact a, shown as movable in FIG. 2, rests at certain points near the apex of the body of revolution, i.e. at a point of small width, but first its contact points due to the switching movement due to the flattening or the springback or both influences constantly changes during the movement and finally rests immediately before leaving the fixed contact at completely different contact points from the original, distant contact points.
A spark or arc that forms, for example, will therefore never occur at the contact points themselves but always at completely different points and the contact points will always remain clean.
The movable contact can also be formed, for example, by a roller (FIGS. 5 and 6), by a spherical surface, by a cone or by some other body with a width that changes in the direction perpendicular to the support surface. The fixation in the contact position can be done by spring pressure, which is easy to do if the fixed contact has a contact surface ('(as indicated in Fig. 2). This, together with the not shown, creates the contact (! Pressing spring sufficient friction to hold the moving contact securely.
A recess h that adapts to the shape of the movable contact as a latching surface can be used
Further increase security against unintentional movement of the contact lever. Instead of this fixing device, the resilient pliers k shown in FIG. 3 can also be used, from which the movable contact arm m can only be removed when the extensions i are pressed together.
Where, as in Fig. 1, 2 and 3, the movable contact arm m passes between the fixed contacts b, they can wear insulating plates to avoid sparks between the arm m and the central side surfaces of the fixed contacts, as shown in Fig. 1 at l is indicated.
The deletion of the moving contact on the edge of the plate, the roller etz. The resulting spark occurs because the movable contact arm m is essentially perpendicular to the direction of movement of the movable contact and under the action of a powerful spring or a
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other means that give it rapid movement. This condition is also approximately fulfilled with a circular movement of the contact arm, as shown in FIGS. 2 and 4. In this case, the sparks are extinguished by blowing out a resulting arc and, moreover, generating a counter-electromotive force which prevents such an occurrence.
Fig. 4 schematically shows the relevant relationships. Around the movable ladder JII both
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delete the arch. Above all, however, the lines of force that arise around the movable conductor, which cut into the arcing when the conductor moves, create a counter-electromotive force, which is greater the faster the lever moves.
This electromotive force counteracts the direction of the current flowing in the spark or arc and thus causes it to be instantly extinguished.
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Have tapering, flattening or curvature, which during the sliding of the contacts on each other caused by the switching movement cause a constant change of the contact points of the two contacts, so that the separation of the contacts finally takes place at a distance far from the originally remote contact points of both contacts.